An respublíkasí joqarí HÁm orta arnawlí bilimlendiriw ministrligi

Yarımótkizgish deneler haqqında dáslepki maǵlıwmatlar.

Barlıq deneler ózleriniń elektrofizikalıq qásiyeti boyınsha úsh úlken klassqa (túrge) bólinedi.

1. Metallar

2. Yarımótkizgishler

3. Dielektrikler

Zatlardı klassifikatsiyaǵa bóliwdiń eń ápiwayı túri bul salıstırmalı elektr qarsılıǵınıń mánisi boyınsha .

úlken mánistegi.

Mısal ushın gúmisti alatuǵın bolsaq

T=300^oK ρ=1.58*10^-6 Om sm

Si ushın =10^-42,5*10⁵ Om sm

Ayna (steklo) ρ=10⁸10¹⁵ Om sm

Metallarda temperatura joqarılasa onıń salıstırmalı qarsılıǵı artadı.

Bul jerde gradustaǵı metallardıń salıstırmalı qarsılıǵı. α-qarsılıqtıń temperaturalıq koeficienti.

1-súwret

1-súwrette kórsetilgenindey metallarda temperatura joqarılasa qarsılıq artadı, al yarımótkizgishlerde kerisinshe temperatura joqarılasa qarsılıq kemeyedi.

Bul jaǵdaydı túsindiriw ushın usı processtiń fizikalıq mexanizmin jaqsı biliwimiz kerek. Joqarıda aytqanımızday yarımókizgishler qadaǵan zonaǵa iye. Sol sebepli valent zonadan ótkiziwsheńlik zonaǵa elektrondı shıǵarıw ushın qadaǵan zonaǵa teń, yamasa onnan úlken sırttan elektronǵa energiya beriwimiz kerek.

Mısalı yarımótkizgishlerde temperaturanı arttırıwımızdıń esabınan erkin elektronlar payda boladı.

2-súwret

Yarımótkizgishli materiallar
Elektronlı	Ionlı
Si, Ge, B, P	AIII BV, AII BVI
	GaAs, CdS
	GaP, CdSe

Bir atomlı yarımótkizgish, yaǵnıy Si hám Ge elektr ótkizgishligi mexanizmin qarastıramız.

2-súwrette kórsetilgenindey metallda qadaǵan zona bolmaydı. Al yarım ótkizgishlerde E_g – qadaǵan zona bolıp, barlıq elektronlar absolyut (T=0) temperaturada E_v valent zonada jatadı.

Temperaturalıq hám basqada sırtqı tásirlerden keyin yarımótkizgishte elektronlar ótkiziwsheńlik zonaǵa shıǵadı hám bul erkin elektronlar óz náwbetinde tok tasıwǵa qatnasa baslaydı.

Demek baylanıslı elektronnıń erkin elektronǵa aylanıw protsessin-generaciya dep aytamız.

Elektronnıń qaldırǵan bos ornın–dırka (gewek, tesik) dep aytamız.

Yarımótkizgishtiń metalldan ózgesheligi, onda eki tok tasıwshı boladı yaǵnıy elektron hám gewek (elektron-bólekshe, gewek-kvazibólekshe). Erkin elektronnıń baylanıslı elektronǵa ótiw protsessi- rekombinaciya delinedi. Basqasha qılıp aytqanda, erkin elektron menen gewektiń bir-birin joq qılıwı bolıp tabıladı.

Generaciya hám rekombinaciya processleri 8-súwrette keltirilgen.



3-súwret



4-súwret

Erkin elektronnıń háreket sxemaları 9-,10-súwretlerde keltirilgen.

1. 
   E=0
   
2. 
   E 0
   

Menshikli yarımótkizgishte elektronlar sanı gewekler sanına teń.

Temperaturanıń joqarılawı elektronnıń sanınıń ósiwine alıp keledi.

Ortasha erkin júgiriw uzınlıǵı l hám ortasha erkin júgiriw waqtı tómendegishe baylanısqan

l=

Bul jerde v_o – erkin tok tasıwshı zaryadtıń ortasha jıllılıq qozǵalısı tezligi.

o
T=300^°K de yarım ótkizgishlerde – 10⁷ sm/s.

5-súwret

Qosımtalı yarımótkizgishtiń elektr ótkizgishiniń modellik hám zonalıq kórinisleri mexanizmi tómendegi 6,7-súwretlerde keltirilgen.

6-súwret